一种环形旋转式空间立体雕刻机的制作方法

技术特征：

1.一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：包括底座、并联操作装置、工作台、弧形立柱、刀盘组件、带动刀盘组件在水平面内作圆周运动的圆周进给机构、带动刀盘组件作水平方向直线运动的y向进给机构、带动刀盘组件做竖直方向直线运动的z向进给机构；

工作台通过并联操作装置连接在底座上，底座上设有环形的导轨，弧形立柱通过圆周进给机构与导轨连接，刀盘组件通过y向进给机构和z向进给机构与弧形立柱连接。

2.按照权利要求1所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：圆周进给机构包括第四电机、传动轮、左张紧轮、右张紧轮、导向紧固轮、传送带，第四电机安装于弧形立柱上并与传动轮连接，左张紧轮、右张紧轮和导向紧固轮均可转动地安装于环形立柱上，传送带的一端连接传动轮，另一端连接导向紧固轮，左张紧轮、右张紧轮分别位于传送带的左右两侧并从两侧挤压传送带，导轨上开有滚动槽，包括上滚动槽和下滚动槽，分别设于导轨的上下两面，左张紧轮和右张紧轮均与上滚动槽配合，导向紧固轮与下滚动槽配合。

3.按照权利要求1所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：并联操作装置包括3个并联运动件，并联运动件包括并联电机、主齿轮、副齿轮、主连杆、副连杆，并联电机安装在底座上且其输出轴与主齿轮连接，主齿轮与副齿轮啮合，主连杆的前端与副齿轮固定连接，主连杆的后端与副连杆的前端转动连接；副连杆的后端与工作台转动式连接；

3个并联运动件的副齿轮的转轴处于同一竖直方向上。

4.按照权利要求3所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：主连杆的前端通过主连接部与副齿轮连接，主连接部为开设有轴孔的柱状结构，副齿轮上设有副连接部，副连接部与轴孔相配合并固定连接。

5.按照权利要求4所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：主连杆为l形杆，包括水平段和竖直段，主连接部与水平段连接；副连杆为梯形杆，包括依次连接的首段、中间段、末段，首段与末段呈八字形地分别与中间段的两端连接。

6.按照权利要求3所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：主连杆的末端与副连杆的前端采用销轴连接，副连杆的末端与工作台的侧面采用销轴连接；工作台为圆形平板，3个并联运动件的后端与工作台侧面的连接处等距分布。

7.按照权利要求1所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：弧形立柱的数量为2个，包括左立柱和右立柱，两个弧形立柱对称地安装在导轨的外侧。

8.按照权利要求7所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：y向进给机构包括第五电机、水平滚珠丝杠、水平滑杆，水平滚珠丝杠包括水平螺杆和套于水平螺杆上的第一螺母，z向进给机构与第一螺母固定连接并可滑动地套于水平滑杆上，水平滑杆的两端均分别固定在两个弧形立柱上，第五电机固定在一个弧形立柱上并与螺杆的一端连接，螺杆的另一端可转动地安装在另一个弧形立柱上。

9.按照权利要求8所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：z向进给机构包括第六电机、竖直滚珠丝杠、挡板、支撑板、竖直滑杆，挡板为竖直方向的平板，支撑板为水平方向的平板，挡板与支撑板固定连接，支撑板包括位于挡板顶部的上支撑板和位于挡板底部的下支撑板，挡板与第一螺母固定连接；

竖直滚珠丝杠包括竖直螺杆和套于竖直螺杆上的第二螺母，竖直滑杆的两端分别固定在上支撑板与下支撑板上，刀盘组件与第二螺母固定连接并可滑动地套于竖直滑杆上，第六电机固定在上支撑板上且第六电机与竖直螺杆的一端连接，竖直螺杆的另一端可转动地安装在下支撑板上。

10.按照权利要求9所述的一种环形旋转式空间立体雕刻机，其特征在于：刀盘组件包括刀架、主轴、雕刻刀、转向电机、底板、刀盘座、轴向保护组件、切向保护组件、内环形磁铁、外环形磁铁；

底板为竖直的平板，与第二螺母固定连接，刀盘座与底板固定连接，转向电机固定在底板上，内环形磁铁和外环形磁铁固定在刀盘座上且内环形磁铁和外环形磁铁的轴心位于同一直线上，内环形磁铁和外环形磁铁均为圆环形的电磁铁，从而内环形磁铁和外环形磁铁之间形成环形的滑道，刀盘座上在内环形磁铁与外环形磁铁的轴心处开设有转孔，转孔内设有轴承，刀架上固定安装有水平方向的转轴，转轴安装在轴承上并通过联轴器与转向电机的输出轴连接，主轴固定安装在刀架上，主轴上固定安装雕刻刀；

轴向保护组件包括第一弧形磁铁和c形连接板，第一弧形磁铁的形状与滑道的形状相匹配并可滑动地设于滑道内，刀架的顶部通过c形连接板与弧形磁铁固定连接，且c形连接板和第一弧形磁铁的中轴线与雕刻刀中轴线的延长线相重合；

切向保护组件包括第二弧形磁铁和t形连接杆，第二弧形磁铁的形状与滑道的形状相匹配并可滑动地设于滑道内，t形连接杆分为头部和杆部，t形连接杆的头部与第二弧形磁铁的中部固定连接，t形连接杆和第二弧形磁铁的中轴线均与雕刻刀的中轴线垂直；

切向保护组件的数量为2个，2个切向保护组件通过t形连接杆的杆部与刀架连接并分别位于刀架的左右两侧；

第一弧形磁铁和第二弧形磁铁的表面均涂有耐磨层。

技术总结
一种环形旋转式空间立体雕刻机，包括底座、并联操作装置、工作台、弧形立柱、刀盘组件、带动刀盘组件在水平面内作圆周运动的圆周进给机构、带动刀盘组件作水平方向直线运动的Y向进给机构、带动刀盘组件做竖直方向直线运动的Z向进给机构；工作台通过并联操作装置连接在底座上，底座上设有环形的导轨，弧形立柱通过圆周进给机构与导轨连接，刀盘组件通过Y向进给机构和Z向进给机构与弧形立柱连接；圆周进给机构为三滚轮的圆周给进机构。本发明结构稳定，操作精度高，属于雕刻机领域。

技术研发人员：武涛;任甲辉;李珂;莫王玉洁;吴合槟;樊秋菊;胡平
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：2020.12.01
技术公布日：2021.04.30